JPH01198182A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はカメラヘッド内に固体撮像素子を備えた内視鏡
や監視用ＴＶカメラ等に使用される撮像装置に関する。

［従来の技術］ 従来の撮像装置としては、国体撮像素子（以下、ＳＩＤ
と略記する。）を挿入部の先端に内蔵し、ＳＩＤの受光
面から入射した光学像をカメラ制御５ｉｌｌを介してモ
ニタできる、所謂電子スコープと呼ばれる内視鏡が知ら
れている。

このようなＳＩＤを内蔵したカメラヘッドを備えた内視
鏡は特開昭６０−２０８７２６号公報に示されている。

この内視鏡では、ＳＩＤチップが内８！鏡挿入部の長手
方向に対して直角に配設され、ＳＩＤの裏側には外部端
子がランダムに設けられ、Ｊべての外部端子には電気部
品を実装した回路基板が接続されている。そして、カメ
ラ制御装置とカメラヘッドを接続する電気ケーブルの素
線は、電気部品を搭載した回路基板にすべて接続され、
ＳＩＤの外部端子に接続されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、従来のＳＩＤのように外部端子がランダムに
配置され、すべての外部端子が付属回路に接続されたカ
メラヘッド内の伝送部では、白黒用ＳＩＤのように入出
力信号が少なく、接続されるシールド線が略数本である
場合には特に問題は生じないが、カラー用、Ｓ　Ｉ　Ｄ
のように入出力信号が多く、シールド線を略十数本接続
しなければならない場合には、ＳＩＤと基板および、基
板とシールド線を接続するための接続スペースが大きく
なり、付属回路基板の寸法が大中りなってしまう問題が
ある。そのため、電装品全体が大型化してカメラヘッド
を小形化するための妨げとなる。また、内視鏡では挿入
部の大径化につながり、患者に与える苦痛を増大させる
虞れがある。

［発明の目的］ 本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、信
号線の接続スペースを極力小さなものとし小型化された
ｍｆ＆装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明の撮
像装には、観察対象物の光学像を伝達する対物光学系と
、前記対物光学系によって光学像をＩｌ像面に結像され
る固体撮像素子と、前記固体撮像素子に電気接続され、
前記対物光学系の光軸に対して平行に設番ノられた第１
の基板と、前記固体撮像素子に電気接続され、前記第１
の基板に対して平行に設けられると共に、第１の基板と
の間で直接電気接続のない第２の基板とを備えたもので
ある。

すなわち、本発明では固体Ｉｌ慣素子に接′続される第
１および第２の基板を互いに平行に配設し、更に、第１
の基板と第うの基板との間で電気接続をなくすことによ
って接続スペースを減少させるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図および第２図は本発明の第１実施例を示す。

本実施例は、本発明の撮像装置を内視鏡装置に適用した
ものである。

第２図において、内視鏡装置１は内視鏡２と、この内視
鏡２に照明光を供給する光源部と内視鏡２から送出され
る画像信号を信号処理する信号処理部とを有する制御装
置ｉ３と、この制御装置３から出力される映像信号を画
面上に表示するモニタ４とから構成されている。

前記内視鏡２は細長の挿入部６と、この挿入部６の後端
側に連設された大径の操作部７と、この操作部７の側部
から延設されたライトガイドおよび信号用ケーブル８と
を備えている。

前記挿入部６の先端側には、硬性の先端部９が設けられ
、この先端部９に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部１
１が設けられている。更に、この湾曲部１１の後方には
、可撓性の軟性部１２が連設されている。前記湾曲部１
１は、前記操作部７に設けられた湾曲操作ノブ１３を操
作することにより上下／左右方向に湾曲できるようにな
っている。

前記ライトガイドおよび信号用ケーブル８の後端には、
ライトガイドおよび信号用コネクタ１４が設けられてお
り、前記制御装置３のコネクタ受け１６に接続されてい
る。

前記制御装置３は信号ケーブル１７によって前記モニタ
４と接続されている。

第１図において、前記先端部９には、硬性の材料で略円
筒状に形成された先端部本体１８が設けられており、こ
の先端部本体１８には挿入部６の長手方向に観察用透孔
１９と照明用透孔２１とが設けられている。この観察用
透孔１９には、対物レンズ系２２がスペーサ２３によっ
て位置決めされ、光軸を挿入部６の長手方向になるよう
に設けられている。この対物レンズ系２２の後端面には
、プリズム２４の一端面が対物レンズ系２２の光軸を直
角に私曲げるように貼設されている。この折曲げられた
光軸に直角であって、プリズム２４の他端面には、固体
撮像素手２６が、この固体ａｍ素子２６に形成された撮
像面が観察像を結像できるように貼設されている。この
固体ａｍ素子２６の後端側の上面には外部端子群として
の第１のフラットランド列２７が、また、下面には外部
端子群としての第２のフラットランド列２８が各々設け
られている。

前記固体撮像素子２６の後方には、挿入部６の長手方向
と平行に第１の基板２９が配設されており、この第１の
基板２９の下面中央部近傍には、両端部にフランジ部を
形成された接続リード３１の一方のフランジ部が予め、
例えばロー付は等によって固着されている。この接続リ
ード３１の他端のフランジ部は前記第１のフラットラン
ド列２７に、例えばハンダ付けされている。この第１の
基板２９の上面中央部には、例えば、固体撮像素子２６
からの映像出力信号の増幅と、固体撮像素子２６に印加
する電圧の安定化と、電気ケーブルとマツチングするこ
と゛による信号の反射防止と、ノイズ除去等の目的でＩ
Ｃ１コンデンサ、抵抗、トランジスタ等の電子部品３２
が実装されており、前端部には第１の導線接続部３３が
、また、後端部には第２の導線接続部３４が設けられて
いる。

この第２の導線接続部３４には、挿入部６と操作部７と
ライトガイドおよび信号用ケーブル８とを経て制御装置
３に接続される第１の信号線束３６の複数の内部導体３
７・・・および外部導体３８が接続されており、この第
２の導線接続部３４の後部には、第１の信号線束３６の
固定部３９が設けられている。更に、第１の信号線束３
６の先端部と複数の内部導体３７・・・と外部導体３８
とは、例えば固定樹脂等の固着部材４１により第１の基
板２９に固着されている。また、第１の導線接続部３３
には第１の信号線束３６と共に挿入部６と操作部７とラ
イトガイドおよび信号用ケーブル８とを経て制御装置３
に接続された第３の信号線束４０の内部導体４０８′が
接続されている。

前記固体１ａ像素子２６の後方であって゛、前記第１の
基板２９と略平行になるように第２の基板４２が配設さ
れている。この第２の基板４２の先端部の下面には両端
にフランジ部が形成された接続リード４３が−１一方の
フランジ部を予め、例えばロー付は等によって固着され
ており、他方のフランジ部が固体撮像素子２６に設番ノ
られた前記第２のフラットランド列２８に、例えばハン
ダ付けされている。この第２の基板４２の中央部には、
第１の信号線束３６と同様に挿入部６と、操作部７とラ
イトガイドおよび信号用ケーブル８とを経て制御装置３
に接続された第２の信号線束４４の複数の内部導体４６
．４６・・・と外部導体４７とが接続された導線接続部
４８が形成されている。更に、導線接続部４８の後方に
は第２の信号線束４４の固定部４９が設けられている。

この第２の信号線束４４の先端部と複数の内部導体４６
．４６・・・とは例えば固定樹脂等の固着部材５１によ
って第２の基板４２に固着されている。

なお、第１の基板２９に接続された第１の信号線束３６
と第３の信号線束４０は、固体撮像素子２６を駆動する
シリアルシフトクロックφＳ１パラレル、シフトクロッ
クφＰ１アンチプルーミングクロックφＡ８等を印加す
るものであり、第２の信号°線束４４は固体撮像素子２
６からの出力信号ＶｕＯ■、電源電圧ＶＤＤ等であって
、第１の基板２９と第２の基板４２との電気接続は必要
がないようになっている。

前記固体撮像素子２６は２つのＧＮＤ端子を備え、一方
のＧＮＤ端子は第１の基板２９を介して第１の信号線束
３６．の外部導体３８に接続され、他方のＧＮＤ端子は
、第２の基板４２を介して第２の信号線束４４の外部導
体４７に接続されている。

前記照明用透孔２１の先端部には配光用レンズ５２が嵌
合固定されており、照明用透孔２１の後方には配光用レ
ンズ５２の後端面に当接するようにして接続管５３内を
挿入されたライトガイド５４が嵌入されて゛いる。この
接続管５３の後部は先端部本体１８から突出するように
なっており、ライトガイド５４を被覆するチューブ部材
５６が外嵌するようになっている。なお、前記ライトガ
イド５４は挿入部６と操作部７とライトガイドおｊび信
号用ケーブル８とを経て制御装置３に接続するようにな
っており、制御０１ｆｆｉａ内に設けられた図示しない
光源部より出射した照明光を観・察対象物に照射するよ
うになっている。

前記先端部本体１８の外周後端部には挿入部６の外被を
形成する操作部７の前部より延設された可撓性の被覆チ
ューブ５□７が外嵌基れている。

上記のように構成された撮像装置の作用を説明する。

制御装置３内に設けられた図示しない光源部より出射し
た照明光はライトガイド５４を伝達され、配光用レンズ
５２から観察対象物に照射される。

照明光に照明された観察像は対物レンズ系２２とプリズ
ム２４とを経て固体撮像素子２６の！１ａＩ１１面に結
像され、固体撮像素子２６は光学像を光電変換する。

固体撮像素子２６は制御装置３内に設けられた信号処理
部から出力されるシリアルシフトクロックφＳ、パラレ
ルシフトクロックφＰ等が第２の信号線束４４の複数の
内部春休４６，４６・・・にょって印加される。これら
の駆動信号が印加されることによって光電変換された電
気信号は、例えば増幅回路を形成する電子部品３２に入
力されて増幅され、第１の信号線束３６の複数の内部春
休３７．３７−・・によりてＩＩＪＩＩＩ装置３内の図
示しない信号処理部に伝送される。この信号処理部では
映像信号を生成してモニタ４に出力し、モニタ４の画面
上にＩ８！宗像を表示する。

なお、第１および第２の基板２９．４２において、導線
接続部の位置は本実施例に限定されず配線パターンに応
じて、基板上のあらゆる部位に設けてもよい。また、信
号線束は３束に限らず、それ以上あるいは以下でもよい
。

本実施例のように基板を２つに分割して平行に配設する
ことにより基板の長さを短くし、撮像装置全体の長さを
短くすることができる。更に、この２つに分割した基板
を互いに回路的にｒＩＡ″ａのないものとして電子部品
の実装および配線を行うようにすることにより基板間の
配線を不要とし、配線スペースを省略して撮像装置を小
形化できる。

第３図は本発明の第２実施例を示す。

本実施例は、本発明の撮像装置をカメラヘッド内に設け
たものである。

なお、本実施例では第１実施例と同じ動きをする部材に
は同じ番号を付けて説明を省略する。

ＴＶカメラ装＠５８は、カメラヘッド５９と信号処理が
設けられた制御装置６１とモニタ４とから構成されてい
る。

７Ｊ　メラヘッド５９は硬性の材料で形成されたカメラ
ヘッド本体６３を備えており、このカメラヘッド本体６
３の前端面には対物レンズ系６４が設けられている。こ
の対物レンズ系６４後方の結像位欝にはプリズム２４が
設けられており、対物レンズ系６４の光軸を直角に折曲
げるように配設されている。このプリズム２４の出射端
面にはカメラヘッド本体６３の長手方向と平行に設けら
れた固体撮像素子２６が撮像面に光学像を結像できるよ
うに貼設されている。固体撮像索子２６の後端部には接
続リード３１．４３が接続され、接続リード３１には電
子部品３２が実装された第１の基板２９が固着され、接
続リード４３には第２の基板４２が固着されている。第
１の基板２９の両端部には第１の信号線束３６と第３の
信号線束４０とが接続されており、第２の基板４２には
第２の信号線束４４が接続されている。この第１、第２
および第３の信号線束３６．４４．４０は後方に延設さ
れ、後端部に設けられたコネクタ６６のよってｉｌ制御
装置６１のコネクタ受け６７に接続されている・なお、
第１．第２および第３の信号線束３６．４４．４０はコ
ネクタ６６によらず直接制御装置６１に接続してもよい
。

前記制御装置６１は固体撮像素子２６を駆動する駆動ク
ロックを出力し、この駆動クロックによって読み出され
た画像信号を信号処理して映像信号を生成し、モニタ４
に出力するようになっている。　本実施例では、第１実
施例と同様の構成の撮像装置をカメラヘッド本体６３内
に配設することにより、カメラヘッド本体６３を小形化
し、軽量で操作性を向上させることかできる−その他の
構成９作用および効果は第１実施例と同様である。

第４図は本発明の第３実施例を示す。

第４図に示す配線図を参照しながら面順次方式の固体撮
像素子２６を有するｉａ撮像装置ついて説明する。

固体撮像素子２６には、外部電極としてアンチブルーミ
ングクロックφＡＢ用のり一ド６９とシリアルシフトク
ロックφＳ用のリード７１とバラレルシフトクロックφ
Ｐ用のり−ド７２と電源電圧ＶＤＤ用のり一ド７３と信
号出力Ｖ　０１ｌＴ用のり−ド７４と接地ＧＮＤ用のり
−ド７６とが設けられている。

“　　前記アンチブルーミングク０ツクφＡＢ川のり−
ド６９とシリアルシフトクロックφＳ用のり一ド７１と
パラレルシフトクロックφＰ用のリード７２は各々第２
の基板４２上に実装されたコンデンサＣを介して第２の
信号線束４４の内部導体４６に接続されている。コンデ
ンサＣは交流成分のみが固体ｒｉｍ素子２６に出力し、
第２の基板４２においても信号処理が行なわれるように
なっている。第２の信号線束４４の外部導体４７は第２
の基板４２に接続されている。

前記電源電圧Ｖ　ＯＵＴ用リーす７４は第１の基板２９
に形成された電流増幅アンプに入力される、すなわち、
ＶＯＵＴはトランジスタＱのベース側に印加され、電気
増幅されてエミッタから出力される。このエミッタから
出力される信号は、抵抗ｒ１を介して手元側の図示しな
い信号処理回路に入力される。また、接地ＧＮＤ用のリ
ード７６は第１の基板２９と第１の信号線束３６の外部
導体３８とに接続されている。第１の基板２９に設けら
れた抵抗ｒ２は一方をＧＮＤ側に接続され、他方を第１
の信号線束３６の内部導体３７に接続されてダミー信号
を出力できるようになっている。

本実施例では固体撮像索子２６の外部端子が２群に分割
され、各端子群には各々信号処理するための回路基板が
接続されてる。しかし、２つの外部端子群に接続された
回路基板間において信号が授受されることはなく、配線
スペースを省略できる。そのため、第１実施例と同様に
撮像装置を小形化することができる。

なお、本実施例では面順次方式の撮像装置について述べ
たが、これに限定されることなく同時方式の撮像装置に
適用してもよい。

上記の各実施例の固体比Ｉ＆素子は対物レンズ系の光軸
に対して平行に配設されているが、これに限定されず、
光軸に対して直角でもよいし、傾斜してもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、基板・を２分割して
平行に配設し、基板間の電気接続を”なくしたことによ
り占有スペースが小さく、撮像装置の外径を小形化する
ことができる。

また、本発明の撮像装置を内視鏡先端部およびＴＶカメ
ラ内に設けた場合、内視鏡先端部およびＴＶカメラの外
径が細径となり、長さを短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１実施例に係り第１図
は内視鏡先端部の断面図、第２図は内視鏡装置の全体の
説明図、第３図は本発明の第２実施例に係るＴＶカメラ
装置の説明図、第４図は本発明の第３実施例に係る面順
次方式の固体撮像素子を用いた撮像装置の配線図である
。 ２・・・内視鏡　　　　　６・・・挿入部２２・・・対
物レンズ系　２６・・・固体ＩＩ（Ｉ！素子第３図 手続ネｒｔｉｉＥ書（白灼 昭和６３年　３月１５日 ２、発明の名称　　　撮像装首 ３、補正をづる者 事件との関係　　特許出願人 代表者　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人 「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容　　　別紙の通り　　　　　　　　−ゞ
゛＼’−，７、 ・−・　３・へ６１ しＪ−″“　　−１， １、特許請求の範囲を下記のように訂正します。 「　観察対象物の光学像を伝達する対物光学系と、前記
対物光学系によって光学像を撮像面に結像される固体ｌ
ａ像素子と、 前記固体ね画素子に電気接続さ駐第１の基板と、 前記固体撮像素子に電気接続され、前記１１の基板との
間で直接電気接続のない第２の基板と、を備えることを
特徴とした餓像装置。ｊ２、明細書中３ペ一ジ第２０行
目から４ペ一ジ第５行目に「固体ｌａ像素子に電気接続
され、前記対物光学系の光軸に対して平行に設けられた
第１の基板と、前記固体撮像素子に電気接続され、前記
第１の基板に対して平行に設（プられると共に、第１の
基板との間で直接電気接続のない第２の基板とを備えた
ものである。」とあるのを［固体撮像素子に電気接続さ
れた第１の基板と、前記固体撮像素子に電気接続され、
前記第１の基板との間で直接電気接続のない第２の基板
とを備えたものである。」に訂正しまず。 ３、明りｌ１ｌ書中４ページ第７行目に「基板を互いに
平行に配設し、」とあるのを「基板を配設し、」に訂正
します。 ４、明細書中１７ページ第２行目から第３行目に「基板
を２分割して平行に配設し、」とあるのを［基板を２分
割して配設し、」に訂正します。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 観察対象物の光学像を伝達する対物光学系と、前記対物
   光学系によって光学像を撮像面に結像される固体撮像素
   子と、 前記固体撮像素子に電気接続され、前記対物光学系の光
   軸に対して平行に設けられた第１の基板と、 前記固体撮像素子に電気接続され、前記第１の基板に対
   して平行に設けられると共に、第１の基板との間で直接
   電気接続のない第２の基板と、を備えることを特徴とし
   た撮像装置。